Indicador de velocidade vertical
Um indicador analógico de velocidade vertical (VSI) também pode ser chamado de indicador de velocidade vertical (VVI) ou indicador de taxa de subida. É um medidor de pressão diferencial de leitura direta que compara a pressão estática do sistema estático da aeronave direcionada para um diafragma com a pressão estática ao redor do diafragma na caixa do instrumento. O ar flui livremente para dentro e para fora do diafragma, mas é feito para entrar e sair da caixa através de um orifício calibrado. Um ponteiro preso ao diafragma indica velocidade vertical zero quando a pressão dentro e fora do diafragma é a mesma. O mostrador é geralmente graduado em 100s de pés por minuto.
Um parafuso de ajuste de zero, ou botão, na face do instrumento é usado para centralizar o ponteiro exatamente em zero enquanto a aeronave está no solo.
À medida que a aeronave sobe, a pressão de ar irrestrita no diafragma diminui à medida que o ar se torna menos denso. A pressão do ar da caixa ao redor do diafragma diminui mais lentamente, tendo que passar pela restrição criada pelo orifício. Isso causa uma pressão desigual dentro e fora do diafragma, que por sua vez faz com que o diafragma se contraia um pouco e o ponteiro indica uma subida. O processo funciona ao contrário para uma aeronave em descida. Se uma subida ou descida constante for mantida, um diferencial de pressão constante é estabelecido entre o diafragma e a pressão da caixa ao seu redor, resultando em uma indicação precisa da razão de subida por meio de graduações na face do instrumento.
Uma deficiência do mecanismo de taxa de subida, conforme descrito, é que há um atraso de seis a nove segundos antes que uma pressão diferencial estável possa ser estabelecida, indicando a taxa real de subida ou descida da aeronave. Um indicador de velocidade vertical instantâneo (IVSI) possui um mecanismo embutido para reduzir esse atraso. Um amortecedor ou pistão pequeno e levemente arqueado reage à mudança de direção de uma subida ou descida abrupta. Ao fazê-lo, este pequeno acelerômetro bombeia ar para dentro ou para fora do diafragma, acelerando o estabelecimento do diferencial de pressão que causa a indicação apropriada.
Planadores e aeronaves mais leves que o ar costumam fazer uso de um variômetro. Este é um VSI diferencial que compara a pressão estática com uma pressão conhecida. É muito sensível e dá uma indicação instantânea. Ele usa uma palheta rotativa com um ponteiro anexado a ele. A palheta separa duas câmaras. Um está conectado à ventilação estática da aeronave ou está aberto para a atmosfera. O outro está conectado a um pequeno reservatório dentro do instrumento que é preenchido a uma pressão conhecida. À medida que a pressão de ar estática aumenta, a pressão na câmara de ar estática aumenta e empurra a palheta. Isso gira a palheta e o ponteiro, indicando uma descida, pois a pressão estática agora é maior que a quantidade definida na câmara com a pressão do reservatório. Durante uma subida, a pressão do reservatório é maior que a pressão estática;
A indicação da taxa de subida em um sistema de instrumentos exibido digitalmente é calculada a partir da entrada de ar estático para o ADC. Um aneróide, ou sensor de pressão de estado sólido, reage continuamente a mudanças na pressão estática. O relógio digital dentro do computador substitui o orifício calibrado encontrado em um instrumento analógico. À medida que a pressão estática muda, o relógio do computador pode ser usado para desenvolver uma taxa para a mudança. Usando a conversão conhecida da taxa de lapso para a pressão do ar à medida que a altitude aumenta ou diminui, um valor para subida ou descida em fpm pode ser calculado e enviado para a cabine. A velocidade vertical geralmente é exibida perto das informações do altímetro na tela de voo principal.
